基于Hadoop的用户购买行为的商品推荐系统

小鱼儿 2024-03-31 16:25 65阅读 0赞

目录  
一 绪论 1  
1.1 编写目的 1  
1.2 背景及意义 1  
1.3 开发及运行环境 2  
二 需求分析 3  
2.1 系统概述 3  
2.3 系统功能需求 4  
2.3.1 收集原始数据 4  
2.3.2 计算物品相似度矩阵 4  
2.3.3 计算用户购买向量 5  
2.3.4 计算推荐向量并去重和排序 5  
2.3.4 数据入库 5  
2.3.5 作业控制 5  
2.3.6商品推荐功能 6  
2.4 系统非功能需求 6  
三 概要设计 7  
3.1系统架构设计 7  
3.2系统层次架构设计 8  
3.3系统功能模块设计 9  
3.3.1 计算物品相似度矩阵 10  
3.3.2推荐矩阵(相似度矩阵\*向量) 11  
3.3.3对推荐向量进行处理 12  
3.3.4数据入库 12  
3.4系统数据库设计 12  
四 详细设计 14  
4.1推荐模块程序流程图 14  
4.2系统架构图 15  
4.3数据预处理层 15  
4.4推荐结果生成层 16  
4.5推荐系统流程图 17  
五 系统实现 17  
5.1计算用户购买商品的列表 17  
5.2计算商品的共现关系 18  
5.3计算用户的购买向量 18  
5.4推荐结果 19  
5.5数据去重 19  
5.6推荐结果入库 20  
5.7构建作业流对象 22  
六 系统测试 23  
6.1计算用户购买商品的列表 23  
6.2计算商品的共现次数(共现矩阵) 23  
6.3计算用户的购买向量 23  
6.4推荐结果 24  
6.5数据去重 25  
6.6推荐结果入库 25  
6.7 web系统推荐商品实现 26  
小结 26  
参考文献 27  
二 需求分析  
2.1 系统概述  
商品推荐系统是对用户的历史行为进行挖掘，对用户兴趣信息进行建模，并对用户未来行为进行预测，从而建立用户和内容的关系，满足用户对商品的推荐需求的一种智能系统。通过对主要的推荐算法进行比较分析，模拟实现了基于用户行为的智能推荐系统，提高了推荐算法的有效性。商品推荐系统是为了更精准的为用户推荐他们想要的内容，如果一个用户在浏览商品信息的时候，通过对用户数据的记录，和已经存在的其他的用户记录进行分析，从而为用户推荐相应的数据。本次毕业设计是基于Hadoop的商品推荐系统，本此课设通过对用户行为的研究，发现用户购买的偏好波动幅度偏大，如何充分利用这一特征是提高推荐系统精准度的关键。  
用户行为数据的处理。商品推荐系统用户、商品行为主要是用户的购买行为。  
购买行为包含了丰富的用户购买商品，如何处理这些购买商品是推荐系统实现的关键。  
系统必须具有高扩展性。网上购物每时每刻都会有新的数据产生，都会执行新的购物行为，系统的扩展性变得尤为关键。  
推荐系统的推荐质量。推荐系统的最终目的是推荐，所以推荐质量是整个系统设计的最终目的。好的推荐系统需要兼顾系统的精准度、覆盖率以及新颖度。  
![在这里插入图片描述][64c303b56d1e4ec093d7b7b85bc46b89.png]  
2.3 系统功能需求  
基于Hadoop的商品推荐引擎大致可以分为5部分，分别是：计算用户的购买向量、计算物品的相似度矩阵、计算推荐度及相关处理、数据导入数据库和对于整个项目的全部作业控制。  
2.3.1 收集原始数据  
推荐系统是基于用户、商品行为数据来进行推荐的，没有用户商品数据的推荐系统是无法进行推荐的。rawdata文件:该文件是收集用户对物品的偏好，形成“用户 物品 偏好”的数据集。数据格式:用户编号 物品编号 偏好值。

package com.cxx.project.grms.step1;
    
    import org.apache.hadoop.conf.Configuration;
    import org.apache.hadoop.conf.Configured;
    import org.apache.hadoop.fs.Path;
    import org.apache.hadoop.io.LongWritable;
    import org.apache.hadoop.io.Text;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Job;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Mapper;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.Reducer;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.input.TextInputFormat;
    import org.apache.hadoop.mapreduce.lib.output.TextOutputFormat;
    import org.apache.hadoop.util.Tool;
    import org.apache.hadoop.util.ToolRunner;
    
    import java.io.IOException;
    
    /**
     * @Author: cxx
     * 用户购买列表
     * @Date: 2018/4/9 11:46
     * 原始数据****************
     * 10001	20001	1
     * 10001	20002	1
     * 计算结果****************
     * 10001	20001,20005,20006,20007,20002
     * 10002	20006,20003,20004
     */
    
    public class UserByList extends Configured implements Tool{
        
        //mapper
        public static class UserByListMapper
                extends Mapper<LongWritable,Text,Text,Text>{
        
            @Override
            protected void map(LongWritable key,Text value,Context context) throws IOException, InterruptedException {
        
                String[] strs = value.toString().split("\t");
                context.write(new Text(strs[0].trim()),new Text(strs[1].trim()));
            }
        }
        //reduce
        public static class UserByListReduce extends Reducer<Text,Text,Text,Text> {
        
            @Override
            protected void reduce(Text key,Iterable<Text> values,Context context) throws IOException, InterruptedException {
        
                StringBuilder sb = new StringBuilder();
                for (Text value:values){
        
                    sb.append(value.toString()).append(",");
                }
                String result = sb.substring(0,sb.length()-1);
                context.write(key,new Text(result));
            }
        }
        @Override
        public int run(String[] strings) throws Exception {
        
            Configuration conf = getConf();
            Path input=new Path("/grms/rawdata/matrix.txt");
            Path output=new Path("/grms/rawdata/222");
            Job job = Job.getInstance(conf,this.getClass().getSimpleName());
            job.setJarByClass(this.getClass());
    
            job.setMapperClass(UserByListMapper.class);
            job.setMapOutputKeyClass(Text.class);
            job.setMapOutputValueClass(Text.class);
            job.setInputFormatClass(TextInputFormat.class);
            TextInputFormat.addInputPath(job,input);
    
            job.setReducerClass(UserByListReduce.class);
            job.setOutputKeyClass(Text.class);
            job.setOutputValueClass(Text.class);
            job.setOutputFormatClass(TextOutputFormat.class);
            TextOutputFormat.setOutputPath(job,output);
            return job.waitForCompletion(true)?0:1;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
        
            System.exit(ToolRunner.run(new UserByList(),args));
        }
    }

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